ДВИГАТЕЛЬ ВНУТРЕННЕГО СГОРАНИЯ Российский патент 1998 года по МПК F02B75/18 F02B75/28 

Область применения - народное хозяйство.

Изобретение относится к машиностроению, двигателестроению.

Анализируя уровень техники, нахожу, что наиболее близкими устройствами являются патент Великобританиии N 556297, кл. F 02 B 75/18, опуб. 1943 г. патент Франции N 801965, кл. F 02 B 75/18, опул. 1936 г., патент Франции N 508340, кл. F 02 B 75/18 опуб. 1920 г., заявка ФРГ N 3240130, кл. F 02 B 71/00, 1982 г.

Принимаю за прототип заявку ФРГ N 3240130, кл. F 02 B 71/00 1982 г.

Указанный прототип имеет следующие недостатки:
- данный двигатель работает только по четырехтактному циклу,
- для уменьшения ударов и вибраций, передаваемых на коленвал, устанавливаются два цилиндрических блока,
- поршни в одном цилиндровом блоке связаны жестко боковыми штоками и работают как один,
- взаимосвязь боковых подвижных штоков с другими цилиндрическими блоками напрямую, а не через коленвал не предусмотрена,
- большой объем, занимаемый блоками,
- большая материалоемкость,
- нет турбонадува.

Цель изобретения. Расширить функциональные возможности двигателя внутреннего сгорания.

Цель достигается тем, что в одном цилиндрическом блоке располагаются последовательно соединенные попарно через один два ряда поршней с выходом каждого ряда на общий коленвал самостоятельно на шейки коленвала, противоположно расположенные, что и обеспечивает уменьшение вибрации и передачу ударных нагрузок, а также убираем перегородки - это значительно упрощает конструкцию двигателя и уменьшает материалоемкость.

Соединение поршней может быть и попарно или в любом количестве по одной линии на разных уровнях в параллельных рядах цилиндров с выходом на общий коленвал на противоположные шейки, а также соединение поршней в параллельных цилиндрах боковыми подвижными штоками, позиционно противоположных для совместного взаимодействия.

Вся работа двигателя показана на фиг. 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10 и описания не требует.

На фиг.1 - двигатель, состоящий из цилиндрового блока в котором, в последовательно расположенных соосных цилиндрах располагаются поршни с 2-сторонней рабочей поверхностью (или поршни, размещенные попарно), при этом торцы цилиндров образуют с поршнями камеры сгорания двигателя. Поршни соединяются двумя отдельными подвижными штоками через один и выходят на опозиционно противоположные шейки общего коленвала.

На фиг. 2. показан двигатель, где поршни работают также на один общий коленвал, но двигатель имеет один общий цилиндр без перегородок, а камеры сгорания образуются между опозиционными поршнями. На фиг.1,2 показана работа четырехтактного двигателя по тактам по порядку позиций 1,2,3,4.

На фиг.3 работа двигателя изображена условными (изображениями) знаками:
Рабочий ход - xxx Впуск ----
Выпуск - 000 Сжатие-...

На фиг. 4 и 5 показан выход подвижных штоков на один общий коленвал. На фиг. 6 и фиг. 7 показаны многоблочные двигатели в одном цилиндре с перегородками и без перегородок.

На фиг.8 показана работа двигателя при параллельном расположении цилиндров и связи поршней подвижными боковыми штоками на одной линии со связью между поршнями через один общий коленвал, через опозиционные шейки коленвала.

На фиг.9 показана работа двигателя при параллельном расположении цилиндров и опозиционной связью поршней через один общий коленвал через опозиционные шейки.

На фиг. 10 показана работа турбонадува с регулируемым клапаном на разность давлений, что позволяет совместить такт выпуск - впуск - сжатие.

Позиция 1. Клапан турбонадува закрыт давлением рабочего хода.

Позиция 2. Открывается выпускной клапан и, как только давление падает, открывается клапан турбонадува, происходит продувка цилиндра, затем закрывается выпускной клапан и цилиндр заполняется воздухом или другой газовой смесью через турбонадув.

Позиция 3. При дальнейшем движении поршня от разницы давлений поршень турбонадува закрывается и происходит такт сжатия.

Позиция 4. В конце такта сжатия происходит впрыск топлива.

Затем следует рабочий ход - позиция 1.

Работа двигателя по 2-тактному циклу может быть обеспечена и другими известными способами.

Сущность изобретения заключается в особом соединении поршней через один на два разных подвижных штока, которые выходят на оппозиционные шейки одного коленвала, что позволяет убрать перегородки в цилиндровом блоке, в этом случае камеры сгорания образуются между оппозиционными поршнями, система турбонадува с регулируемым клапаном или с клапаном принудительного открывания и закрывания позволяет двигатель перевести с четырехтактного на 2-тактный за счет совмещения тактов выпуска - впуска - сжатия, а при применении клапанов с принудительным открыванием и закрыванием на турбонадуве возможно совмещение тактов по другой схеме. Такие двигатели могут соединяться в параллельные блоки, работать на один или несколько коленвалов.

Для обеспечения жесткости в соединенных поршнях могут применяться три жестких параллельных штока, расположенных под углом 120 град. по торцу поршней, один из которых будет выходить на коленвал, а два других служить для жесткости.

Использование: двигатели внутреннего сгорания. Сущность изобретения заключается в особом соединении поршней через один на два разных подвижных штока, которые выходят на оппозиционные шейки одного коленчатого вала, что позволяет убрать перегородки в цилиндровом блоке. В этом случае камеры сгорания образуются между поршнями, система турбонадува выполнена с регулируемыми клапаном или с клапаном принудительного открытия и закрытия, что позволяет двигатель перевести с четырехтактного на 2-тактный за счет совмещения тактов выпуска - впуска - сжатия. При применении клапанов с принудительным открытием и закрытием при турбонадуве возможно совмещение тактов по другой схеме. Такие двигатели могут соединяться в параллельные блоки, работать на один или несколько коленчатых валов. 6 з.п.ф-лы. 10 ил.

1. Двигатель внутреннего сгорания, содержащий цилиндрический блок, поршни, связанные боковыми подвижными штоками, образующие камеры сгорания двигателя, отличающийся тем, что поршни соединяются на два оппозитных штока, которые имеют связь общим коленвалом через оппозиционные шейки. 2. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что цилиндрический блок не имеет перегородок и камеры сгорания образуются между оппозиционными поршнями в общем цилиндре. 3. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что поршни соединяются по группам жестко тремя боковыми параллельными штоками, расположенными по окружности под углом 120^oC. 4. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что компонуется параллельными цилиндрами с расположением оппозитных поршней с жесткой связью по одной линии. 5. Двигатель по п. 1, отличающийся тем, что компонуется параллельными цилиндрами с оппозиционной связью поршней в разных цилиндрах. 6. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что снабжен системой турбонадува с регулируемым клапаном, работающим от разницы давлений в нагнетательной системе и полости цилиндра, или клапаном с принудительным открыванием и закрыванием, обеспечивающей совмещение тактов в цикле. 7. Двигатель по п.1, отличающийся тем, что работает по 2-тактному циклу.